(57)【要約】【課題】ヒートパイプ内部に作動液と非凝縮性ガスとを精度良く封入できるとともに、製造効率のよい気液封入装置を得ることを目的とする。【解決手段】作動液供給部５２と、非凝縮性ガス供給部２４と、真空排気部２３と、パイプ１９を接続する接続口６６、作動液供給部５２を接続する接続口６７、真空排気部２３を接続する接続口６９及び非凝縮性ガス供給部２４を接続する接続口６８を有する接続部３４と、パイプ１９を接続口６６より下の位置で封止する封止処理部２０と、接続口６７と作動液供給部５２との間に設けたオリフィス３６及びオリフィス３６の下部に位置し、オリフィス３６の口径及び作動液注入量に応じた所定時間だけ開口するバルブ３５と、接続口６９と真空排気部２３との間に設けたバルブ３３と、非凝縮性ガス供給部２４と接続口６８との間に設けたバルブ２５とを備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートパイプ内に作動液と非凝縮性ガスとを封入する気液封入装置において、
上記作動液を供給する作動液供給部と、
上記ヒートパイプ内に封入される圧力の非凝縮性ガスを供給する非凝縮性ガス供給部と、
真空排気部と、
上記ヒートパイプのもとになる一端が開口し他端が閉口したパイプの上記一端を接続する第１の接続口、上記作動液供給部を配管を介して接続する第２の接続口、上記真空排気部を配管を介して接続する第３の接続口及び上記非凝縮性ガス供給部を配管を介して接続する第４の接続口を有する接続部と、
上記パイプの一端側を封止する封止処理部と、
上記第２の接続口と上記作動液供給部との間の配管途中に設け、作動液注入量に応じた所定時間だけ開口するように制御されるバルブと、
上記第３の接続口との間の配管途中に設けた真空圧力計及び該真空圧力計の上記第３の接続口側に設けたバルブと、
上記非凝縮性ガス供給部と上記第４の接続口との間の配管途中に設けたバルブとを備えたことを特徴とする気液封入装置。
【請求項２】
上記第２の接続口と上記作動液供給部との間の配管途中に設けたバルブと、上記作動液供給部との間にオリフィスを備えたことを特徴とする請求項１に記載の気液封入装置。
【請求項３】
上記作動液供給部と上記オリフィスとの間の配管途中にバルブを介して非凝縮性ガスをブローする非凝縮性ガスブロー部が配管を介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の気液封入装置。
【請求項４】
上記第２の接続口と、上記第２の接続口と上記オリフィスとの間にあるバルブとの間の配管途中にバルブを介して非凝縮性ガスをブローする非凝縮性ガスブロー部が配管を介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の気液封入装置。
【請求項５】
上記作動液供給部に、上記作動液供給部に作動液を補充する作動液補充タンクと、上記作動液供給部内を排気する真空排気部と、上記作動液供給部の作動液を非凝縮性ガスで加圧する凝縮性ガス加圧制御部とがそれぞれバルブを介して配管を介して接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の気液封入装置。
【請求項６】
上記作動液供給部が、該作動液供給部の作動液の温度を制御する作動液温度制御部を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の気液封入装置。
【請求項７】
上記非凝縮性ガス供給部の非凝縮性ガスの温度を制御する非凝縮性ガス温度制御部を備え、
上記作動液供給部の作動液の温度と上記非凝縮性ガス供給部の非凝縮性ガスの温度との相関をもとに、上記非凝縮性ガス供給部の圧力を制御する非凝縮性ガス圧制御部を設けたことを特徴とする請求項６に記載の気液封入装置。
【請求項８】
上記パイプの下部を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の気液封入装置。
【請求項９】
上記パイプの下部を加熱する加熱手段と上記パイプの下部の温度を測定する熱電対とを備え、該熱電対の測定温度と上記ヒートパイプの作動目標温度とのずれに基づいて上記非凝縮性ガス供給部の圧力を制御する温度・圧力変換器を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の気液封入装置。
【請求項１０】
上記オリフィスを含む上記パイプまでの上記作動液の侵入経路の配管及びバルブの内表面が、上記作動液に対して撥液性であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の気液封入装置。
【請求項１１】
上記オリフィスを含む上記パイプまでの上記作動液の侵入経路の配管及びバルブの内表面が、上記作動液に対して親液性であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の気液封入装置。
【請求項１２】
上記接続部に、上記第１の接続口が複数箇所設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の気液封入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートパイプに水などの作動液と、窒素、アルゴンなどの非凝縮性ガスを封入する気液封入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の作動液と非凝縮性ガスとを封入したヒートパイプは、例えば、特許文献１に示されるているように、一定圧の非凝縮性ガスを含むチャンバー中をヒートパイプに使用する作動液蒸気で満たすか、または、作動液蒸気で満たしたチャンバー内に一定量の非凝縮性ガスを加えて、チャンバー内における作動液蒸気及び非凝縮性ガス双方の分圧を所望の値にし、その後、そのチャンバー中でヒートパイプへの作動液の注入とヒートパイプの密封を行なう方法で製造されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５０−５５９５４号公報（第２−３頁、第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に示される気液封入方法では、チャンバー内にパイプ及びパイプを密封する手段を設ける必要があるのでチャンバーの内容積が大きくなっていた。この大きな容積のチャンバー内に作動液蒸気及び非凝縮性ガスを充填したり、チャンバー内部を真空にしたりするのに時間を要し、製造効率が悪くなるという問題があった。特に、パイプ径が小さく、作動液封入量も少なく、大気圧に比べて低圧の非凝縮性ガスを有するようなヒートパイプの製造において効率が悪いという問題があった。
【０００５】
また、チャンバー内で作動液蒸気及び非凝縮性ガスを封入する方法は、パイプ内への作動液蒸気及び非凝縮性ガスの拡散を利用する方法であるので、所望の値になるまでに長時間を要し、十分な封入精度も得られないという問題があった。特に、パイプ径が小さく、作動液封入量も少なく、大気圧に比べて低圧の非凝縮性ガスを有するようなヒートパイプの製造において効率及び封入精度が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は、小型ヒートパイプを製造する場合であっても、そのヒートパイプ内部に作動液と非凝縮性ガスとを精度良く封入できるとともに、製造効率のよい気液封入装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の気液封入装置は、ヒートパイプ内に作動液と非凝縮性ガスとを封入する気液封入装置において、
上記作動液を供給する作動液供給部と、
上記ヒートパイプ内に封入される圧力の非凝縮性ガスを供給する非凝縮性ガス供給部と、
真空排気部と、
上記ヒートパイプのもとになる一端が開口し他端が閉口したパイプの上記一端を接続する第１の接続口、上記作動液供給部を配管を介して接続する第２の接続口、上記真空排気部を配管を介して接続する第３の接続口及び上記非凝縮性ガス供給部を配管を介して接続する第４の接続口を有する接続部と、
上記パイプの一端側を封止する封止処理部と、
上記第２の接続口と上記作動液供給部との間の配管途中に設け、作動液注入量に応じた所定時間だけ開口するように制御されるバルブと、
上記第３の接続口との間の配管途中に設けた真空圧力計及び該真空圧力計の上記第３の接続口側に設けたバルブと、
上記非凝縮性ガス供給部と上記第４の接続口との間の配管途中に設けたバルブとを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の気液封入装置によれば、ヒートパイプ内に作動液と非凝縮性ガスとを封入する気液封入装置において、
上記作動液を供給する作動液供給部と、
上記ヒートパイプ内に封入される圧力の非凝縮性ガスを供給する非凝縮性ガス供給部と、
真空排気部と、
上記ヒートパイプのもとになる一端が開口し他端が閉口したパイプの上記一端を接続する第１の接続口、上記作動液供給部を配管を介して接続する第２の接続口、上記真空排気部を配管を介して接続する第３の接続口及び上記非凝縮性ガス供給部を配管を介して接続する第４の接続口を有する接続部と、
上記パイプの一端側を封止する封止処理部と、
上記第２の接続口と上記作動液供給部との間の配管途中に設け、作動液注入量に応じた所定時間だけ開口するように制御されるバルブと、
上記第３の接続口との間の配管途中に設けた真空圧力計及び該真空圧力計の上記第３の接続口側に設けたバルブと、
上記非凝縮性ガス供給部と上記第４の接続口との間の配管途中に設けたバルブとを備えたものであるので、真空排気が短縮でき、ヒートパイプの製造効率を向上させることができるとともに、封入する作動液及び非凝縮性ガスの量を精度よく制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明における実施の形態１の気液封入装置の構成図である。
【図２】本発明における実施の形態２の気液封入装置の構成図である。
【図３】本発明における実施の形態２の気液封入装置の構成図である。
【図４】本発明における実施の形態３の気液封入装置の構成図である。
【図５】本発明における実施の形態３の気液封入装置の構成図である。
【図６】本発明における実施の形態４の気液封入装置の構成図である。
【図７】本発明における実施の形態５の気液封入装置の構成図である。
【図８】本発明における実施の形態６の気液封入装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
作動液と非凝縮性ガスとが封入されたヒートパイプは、特定の作動温度となるように温度調節機能を有する可変コンダクタンスヒートパイプとして知られている。
【００１１】
非凝縮性ガスは、例えば、窒素ガスやアルゴンガスであり、作動液は、例えば、水やアルコールなどである。ヒートパイプの作動温度範囲において、パイプ内の作動液は液体とその蒸気として存在し、非凝縮性ガスは主として気体状態として存在する。作動液として水を用いる場合は脱気した純水を封入すると良い。
【００１２】
図１は、本発明における実施の形態１の気液封入装置の構成図である。なお、図１はヒートパイプとなるパイプ１９が取り付けられた図である。図１に示したように、作動液を供給する作動液供給部５２、非凝縮性ガスを供給する非凝縮性ガス供給部２４、真空排気部２３、パイプ１９を封止する封止処理部２０を備えており、また、作動液供給部５２、非凝縮性ガス供給部２４及び真空排気部２３をそれぞれ配管を介して接続し、パイプ１９を直接接続する接続部３４を備えている。
【００１３】
接続部３４は、パイプ１９を接続する第１の接続口６６と、配管３８を介して作動液供給部５２を接続する第２の接続口６７と、配管２８を介して非凝縮性ガス供給部２４を接続する第３の接続口６８と、配管３２を介して真空排気部２３を接続する第４の接続口６９とを備える。パイプ１９を接続する第１の接続口６６は接続部３４の下部に設け、作動液供給部５２を接続する第２の接続口６７は第１の接続口６６より上側に設け、作動液供給部５２は第２の接続口６７の上方に設けることにより、重力を利用した作動液の円滑な供給ができるようになる。
【００１４】
作動液供給部５２と接続部３４との間の配管３８にはバルブ３５，３７が設けられ、バルブ３５，３７間にオリフィス３６が設けられる。
【００１５】
非凝縮性ガス供給部２４と接続部３４との間の配管２８の途中には、バルブ２５，２７が設けられ、バルブ２５，２７間に圧力計２６が設けられる。
【００１６】
真空排気部２３と接続部３４との間の配管３２の途中には、バルブ３０，３１，３３と、バルブ３３，３１間の真空圧力計２２が設けられ、バルブ３１，３３間に低温トラップ２９が設けられる。
【００１７】
接続部３４は一体の部材で構成してもよく、一体の部材ではなく、複数の配管や接続部材を組み合わせて構成してもよい。
【００１８】
パイプ１９は、一端が開口され、他端が閉じられた構造を有し、開口された一端が接続部３４の接続口６６に着脱自在に接続される。また、第１の接続口６６において接続部３４とパイプ１９とはシール材２１でシールされる。シール材２１には、例えば、Ｏリングを用いる。接続部３４とパイプ１９とが容易に着脱可能であれば、例えば、Ｏリングのかわりに弾性材料からなる真空チューブなど他のシール部材を用いてもよい。
【００１９】
非凝縮性ガス供給部２４には、非凝縮性ガスの圧力が制御された容器や、一定量の非凝縮性ガスを送り出す装置を用いることができる。例えば、圧力が制御された容器は、非凝縮性ガスのガスボンベであり、一定量の非凝縮性ガスを送り出す装置は、容器に排気ポンプ、圧力計などが接続され、容器内に流入するガス量と排気との調整により非凝縮性ガスの容器内圧力が所定の圧力に調整されるものである。
【００２０】
封止処理部２０は第１の接続口６６に接続されたパイプ１９の開口側を第１の接続口６６より下の封止位置で封止するものである。封止装置２０は、例えば、銅管や他の金属管をパイプ１９にかしめて開放された一端を閉じるものである。また、第１の接続口６６とパイプ１９の間にバルブを設けることで気液封入と、封止作業を分離することも可能になる。
【００２１】
真空排気部２３は、例えば、ロータリーポンプなどの真空ポンプである。バルブ３０，３１は、真空排気部２３停止時における低温トラップ２９保護のための真空遮断用のものである。
【００２２】
次に、以上の構成の気液封入装置を用いた気液封入方法を説明する。まず、パイプ１９を接続部３４の下部の第１の接続口６６にシール材２１で固定する。次に、バルブ２５、３３及び３５を閉口し、バルブ３０、３１を開口し、低温トラップ２９を動作させた後、真空排気部２３を立ち上げる。真空圧力計２２の圧力が所望の圧力以下（作動液が水、アルコールの場合は０．６Ｐａ以下）になれば、バルブ３３を開口し、パイプ１９内部の真空排気を行い、真空圧力計２２の圧力が上記所望の圧力以下になれば、バルブ３３を閉口する。その後、バルブ３７を開口し、オリフィス３６の中に作動液を充填し、バルブ３５の開口時間をオリフィス３６の口径及び作動液注入量に応じた時間だけ開口して、パイプ１９の中に作動液を注入する。次に、バルブ２５を開口し、非凝縮性ガス供給部２４から非凝縮性ガスを非凝縮性ガス供給経路である配管２８及び接続部３４を経てパイプ１９内に流入させる。供給する非凝縮性ガスの圧力は作動液の蒸気圧より高い圧力とする。また、非凝縮性ガス供給部２４の非凝縮性ガスを溜める容器の容積は、接続部３４内及びパイプ１９内の容積に比べて十分大きくして、その容器内に所定の圧力の非凝縮性ガスを溜めておき、ガス供給時にバルブ２５を開口することにより、接続部３４内及びパイプ１９内の圧力はおおよそ非凝縮性ガス供給部２４の圧力となるので、非凝縮性ガス供給部２４の圧力を設定圧としておくことによって、パイプ１９内の非凝縮性ガス圧を簡単に設定圧とすることができる。また、接続部３４内及びパイプ１９内の容積と設定圧とから計算される定量のガスを供給する方法でも設定圧の非凝縮性ガスをパイプ１９内に供給することができる。
【００２３】
非凝縮性ガスを供給した後、バルブ２５を閉口する。次いで、封止処理部２０でパイプ１９を封止する。封止時にパイプ１９が封止位置で切断されるようにしてもよい。封止後にパイプ１９またはパイプ１９の切れ端を接続部３４から外す。また、封止は超音波かしめとロウ付け、半田付け、溶接の組合せもしくは、塑性かしめとロウ付け、半田付け、溶接の組合せなどの工法を適用すると、封止部の気密性を向上させることができる。
【００２４】
以上のように、本実施の形態１の気液封入装置によれば、配管系統とパイプ１９内の真空排気を行えばよいので、短時間で排気することができ製造効率を向上させることができる。また、パイプ径が１０ｍｍ以下、作動液封入量が１０ｃｃ以下などのような小型のヒートパイプであっても、オリフィス３６の口径及び作動液注入量に応じた時間だけ開口するようにバルブ３５の開口時間を制御することによってパイプ１９内部に注入する作動液の量を精度よく制御することができ、また、内部の非凝縮性ガスの圧力が設定圧に制御された容器から非凝縮性ガスをパイプ１９に供給するのでパイプ１９内の非凝縮性ガスの圧力を精度のよいものとすることができる。作動液封入量によっては、バルブ３５またはバルブ３７を一種のオリフィスと想定し、オリフィス３６を省くこともできる。
【００２５】
また、オリフィス３６を含むパイプ１９までの作動液の侵入経路の配管３８、バルブ３５，３７及び接続部３４の内表面を作動液に対して撥液性とすることによって、作動液の付着を防ぎ、残留する作動液の量を激減することができ、次工程時における真空排気時間を短くすることができる。上記侵入経路の各部品には、撥液性樹脂を用いてもよく、撥液性コーティング処理がなされた材料を用いてもよい。例えば、作動液が水である場合に四フッ化エチレン、ポリエチレンなどの撥水性の樹脂材料または金属管や樹脂管に撥水性の樹脂材料のコーティング処理を施した材料を用いる。
【００２６】
また、撥液性とする場合には作動液の流れる方向を重力の方向とすることが必要になるが、接続部３４周辺の内部表面積を小さくし、また、接続部３４内部の内部表面積を小さくして作動液の付着量を少なくした場合には、作動液が侵入する接続部３４周辺部及び接続部３４の内表面を、作動液に対して親液性とすることにより作動液の流れがよくなり、また、作動液の流れる方向に自由度を与えることができる。接続部３４周辺及び接続部３４の材料には、作動液に対して親液性のよい材料や親液性コーティング処理がなされた材料を用いる。例えば、作動液が水である場合に接続部３４周辺部及び接続部３４に親水性のよい材料、または、金属管内部に酸化処理を施した材料を用いる。これによって作動液が容易に流れていき、作動液の封入量を安定化させることができる。
【００２７】
また、図１では、第１の接続口６６を接続部３４に１個設けた例を示したが、複数個設け、複数のパイプ１９の封入を同時に行うことによって、ヒートパイプの製造効率をさらに向上させることができる。
【００２８】
実施の形態２．
図２及び図３は、本発明における実施の形態２の気液封入装置の構成を示す構成図である。図２は、上記実施の形態１の構成を基本とし、バルブ３７と作動液供給部５２との間にバルブ３９を設けて、バルブ３７とバルブ３９の間にバルブ４０を介して窒素ガスブロー部４１を接続するものである。
【００２９】
上記実施の形態１と同様、パイプ１９に作動液と非凝縮性ガスを封入する。次いで、封止したパイプ１９を第１の接続口６６から取り外す。次に、バルブ３９を閉口し、バルブ３５、３７を開口した後、バルブ４０を開口し、作動液供給経路である配管３８、バルブ３５，３７、オリフィス３６及び接続部３４に付着して残る作動液を吹き飛ばす。これにより、配管３８経路の残留作動液を減少させて、次工程における真空排気時間を短縮できるので、生産効率を向上させることができる。また、以上の作業の流れにおいて、バルブ３５，３７，３９，４０の開閉はシーケンス制御にて自動化することにより、更なる作業時間の短縮が達成できる。
【００３０】
図３は、上記実施の形態１の構成を基本とする。図２との相違点は、窒素ガスブロー部４１の接続位置がオリフィス３６より接続部３４側の配管部になっていることである。第２の接続口６７とバルブ３５の間に三方向バルブ７０を設けて、バルブ４０を介して窒素ガスブロー部４１を三方向バルブ７０に接続する。
【００３１】
上記実施の形態１と同様、パイプ１９に作動液と非凝縮性ガスを封入する。次いで、封止したパイプ１９を接続口６６から取り外す。次に、バルブ３７を閉口し、バルブ４０及び三方向バルブ７０を開口し、主に接続部３４とその周辺に付着して残る作動液を吹き飛ばす。これにより、配管経路の残留作動液を減少させて、次工程における真空排気時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。また、以上の作業の流れは、図２と同様に、バルブ４０及び三方向バルブ７０の開閉はシーケンス制御にて自動化することにより、更なる作業時間の短縮が達成できる。
【００３２】
実施の形態３．
図４及図５は、本発明における実施の形態３の気液封入装置の構成図である。図４は、本実施の形態１の構成を基本とし、オリフィス３６の上部のバルブ３７と作動液供給部５２との間にバルブ３９を設け、作動液供給部５２に圧力調整弁５４を有した非凝縮性ガス加圧部５３と、脱気及び作動液補充用真空排気部４２と、作動液補充タンク４８とを備えたことを特徴としており、非凝縮性ガス加圧部５３はバルブ５１を介し、脱気及び作動液補充用真空排気部４２はバルブ４９を介し、作動液補充タンク４８はバルブ５０を介してそれぞれ作動液供給部５２に接続されている。
【００３３】
脱気及び作動液補充用真空排気部４２は真空排気部２３と同様に、ロータリーポンプなどの真空ポンプである。脱気及び作動液補充用真空排気部４２とバルブ４９との間の配管４６経路にはバルブ４９側から順に真空圧力計４７、低温トラップ４４が接続される。また、低温トラップ４４は脱気及び作動液補充用真空排気部４２側とバルブ４９側とに脱気及び作動液補充用真空排気部４２停止時の低温トラップ４４保護のための真空遮断用のバルブ４３、４５が設けられている。
【００３４】
気液封入装置を用いた気液封入方法は、基本的には実施の形態１と同様であるが、作動液の脱気及び補充をすることができ、作動液供給部５２内の作動液に背圧を加えることができる。例えば、バルブ４９、４５および４３を閉口し、低温トラップ４４を作動させる。低温トラップ４４が所定の温度に達したら、脱気及び作動液補充用真空排気部４２を作動させた後、バルブ４３、４５を開口する。真空圧力計４７が所定の圧力以下になれば、バルブ４９を開口し、作動液供給部５２を真空引きする。これにより、作動液供給部５２内の作動液中の溶解ガスを真空脱気することができる。また、バルブ５０を開口すると、作動液補充タンク４８から作動液が作動液供給部５２に補給される。
【００３５】
また、作動液供給部５２を真空引きした後、バルブ４９、５０が閉口していることを確認した後、バルブ５１を開口することにより、非凝縮性ガス加圧部５３から非凝縮性ガスが流入し、作動液供給部５２内の作動液に非凝縮性ガスで背圧を加えることができ、オリフィス３６から作動液が確実にパイプ１９に注入される。
【００３６】
図５は、上記実施の形態１の構成を基本とする。図４との相違点は、作動液供給部５２に作動液温度制御部５５を備えたことである。作動液温度制御部５５で作動液供給部５２内の作動液温度をたとえば、４０℃以上にして溶解ガスの飽和蒸気圧を上げて、真空脱気を行うことにより、作動液中の溶解ガス、特に溶存酸素を少なくすることができ、性能が安定した寿命の長いヒートパイプを製造することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態３は、上記実施の形態１の構成を基本として説明したが、上記実施の形態２にも同様に適用することができる。
【００３８】
実施の形態４．
図６は、本発明における実施の形態４の気液封入装置の構成図である。図６は、上記実施の形態３の構成を基本とし、非凝縮性ガス供給部２４の温度を制御する非凝縮性ガス温度制御部５６を備えるとともに、作動液供給部５２と非凝縮性ガス供給部２４との温度をもとに、非凝縮性ガス供給圧力を自動制御できる非凝縮性ガス圧制御部５７を設けたことを特徴とする。非凝縮性ガス圧制御部５７は、作動液温度制御部５５によって制御された作動液供給部５２の温度と非凝縮性ガス温度制御部５６によって制御された非凝縮性ガス供給部２４の温度との相関から、非凝縮性ガス供給圧力を決定し、ヒートパイプを製造するものである。
【００３９】
通常、気液封入装置の設置温度環境の制御はかなり厳しい（変動幅±１℃以下）が、本実施の形態４によれば、設置環境の温度に関係なく非凝縮性ガス供給圧力を自動制御できる非凝縮性ガス圧制御部５７を設けたので、事務所のような環境でも製造可能になり、設備投資が安価になる。
【００４０】
なお、本実施の形態４は、上記実施の形態３の構成を基本として説明したが、上記実施の形態１及び実施の形態２にも同様に適用することができる。
【００４１】
実施の形態５．
図７は、本発明における実施の形態５の気液封入装置の構成図である。図７は、上記実施の形態４の構成を基本とし、パイプ１９の下部に加熱手段を備えた構成である。図７では加熱手段は加熱容器５９とオイル５８で構成されたオイルバスを示している。オイルバスのかわりに、テープヒータや加熱ブロワを用いてもよい。
【００４２】
まず、上記実施の形態１に述べた手順によりパイプ１９に作動液を注入する。その後、バルブ２５、３５および３３を閉口する。次いで加熱手段により、パイプ１９に注入された作動液を加熱し、作動液を沸騰させる。その後、バルブ３３を短時間開口してパイプ１９内部のガスを真空排気部２３側に排出する。その後、加熱手段による加熱を停止する。パイプ１９の温度を常温に戻した後、上記実施の形態１と同様に非凝縮性ガスをパイプ１９に供給する。このようにパイプ１９内のガスを除去することで、性能が安定した寿命の長いヒートパイプを製造することができる。
【００４３】
また、パイプ１９の下部を加熱手段で加熱した状態で、あらかじめ、決められたアルゴリズムをもとに、加熱した状態の温度における非凝縮性ガス供給圧力を決定して、決定した供給圧力に制御した非凝縮性ガス供給部２４から非凝縮性ガスをパイプ１９に供給することもできる。この場合は、パイプ１９を常温に戻す必要がないので、性能が安定した寿命の長いヒートパイプを製造することができるとともに、生産効率も高まる。
【００４４】
なお、本実施の形態５は、上記実施の形態４の構成を基本とし説明したが、上記実施の形態１ないし実施の形態３にも同様に適用することができる。
【００４５】
実施の形態６．
図８は、本発明における実施の形態６の気液封入装置の構成図である。図８は、上記実施の形態３の構成を基本とし、パイプ１９の作動液がたまった下部付近に取付けられたヒートマス６１、ヒートマス６１に取付けられたヒータ６２、ヒータ６２の出力を制御するヒータ制御部６０を備える。パイプ１９下部の作動液温度はヒートマス６１とほぼ同じ温度になる。ヒートマス６１は、例えば、ある程度熱容量の大きな良熱伝導性の金属からなるブロックであり、パイプ１９に接触する加熱部材である。ヒータ６２の出力はヒートパイプの仕様に合わせて制御される。また、ヒートマス６１に熱電対６３が取付けられ、この熱電対６３が測定したヒートマス６１の温度に基づいて非凝縮性ガスを供給する際の非凝縮性ガス供給部２４の圧力を制御する。
【００４６】
圧力の制御は、測定温度が入力される温度・圧力変換器６４によって行なわれる。温度・圧力変換器６４では入力された測定温度と、あらかじめ設定されるヒートパイプの作動目標温度とのずれ量をもとに調整圧力量を演算する。この調整圧力量は制御ケーブル６５を通じて非凝縮性ガス供給部２４に入力されて、非凝縮性ガス供給部２４から供給される圧力が調整される。なお、温度・圧力変換器６４は熱電対６３が検出した温度と供給圧力との関係のデータをあらかじめメモリなどに保存して、その関係を用いて演算を行なう。
【００４７】
製造工程の手順について説明する。所定量の作動液をパイプ１９に注入した後、バルブ３５、３３を閉口した後、バルブ２５を開口し、あらかじめ設定された非凝縮性ガス供給部２４の非凝縮性ガスをパイプ１９に供給する。次に、所定のヒータ出力をヒータ制御部６０で制御し、ヒートマス６１の温度を熱電対６３で計測する。このヒートマス６１の温度が温度・圧力変換器６４に入力され、温度・圧力変換器６４は入力された温度とヒートパイプの作動目標温度とのずれ量をもとに調整圧力量を演算し、非凝縮性ガス供給部２４の供給ガス圧力を調整圧力量に基づいて制御する。このように供給ガス圧力を制御することによって、ヒートパイプの作動温度を所望の仕様に精度よく合わせることができる。
【００４８】
なお、本実施の形態６は、上記実施の形態３の構成を基本構成として説明したが、上記実施の形態１及び実施の形態２にも同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の気液封入装置は、ヒートパイプの製造に有効に利用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１９  パイプ、２０  封止処理部、２１  シール材、２２，４７  真空圧力計、
２３  真空排気装置、２４  非凝縮性ガス供給部、
２５，２７，３０，３１，３３，３５，３７，３９，４０，４３，４５，４９，５０，５１  バルブ、
２６  圧力計、２８，３２，３８，４６  配管、２９，４４  低温トラップ、
３４  接続部、３６  オリフィス、４１  窒素ガスブロー部、
４２  脱気及び作動液補充用真空排気部、４８  作動液補充タンク、
５２  非凝縮性ガス供給部、５３  非凝縮性ガス加圧部、５４  圧力調整弁、
５５  作動液温度制御部、５６  非凝縮性ガス温度制御部、
５７  非凝縮性ガス圧制御部、５８  オイル、５９  加熱容器、６０  ヒータ制御部、
６１  ヒートマス、６２  ヒータ、６３  熱電対、６４  温度・圧力変換器、
６５  制御ケーブル、６６，６７，６８，６９  接続口、７０  三方向バルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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